基于公差的数控外圆磨床几何误差源参数建模研究

公差对机床的精度设计具有指导意义,目前机床设计大多仍依赖于传统经验。为揭示机床零部件公差与机床几何误差源参数间的映射关系,本文以数控外圆磨床为例,构建了零部件公差与其表面几何形貌误差的关系模型,依据磨床零部件公差的概念及其运动规律,推导出零部件几何误差形貌与几何误差源参数的内在联系,建立了磨床关键零部件公差与机床几何误差源参数间的关系模型,为数控外圆磨床运行精度预报及关键零部件的公差参数优化分配奠定理论基础。

机床误差敏感度分析方法

目前精度设计依然停留在以设计人员感官经验设计为主的层面,已开展的误差敏感度分析工作无法对精度设计提供直接的量化指导.针对上述问题,展开了机床误差敏感度分析方法的研究.首先,基于多体系统理论建立了数控机床的空间运动误差模型,同时构造了基于零部件公差的几何误差源参数的预估模型,在此基础上,进一步提出了基于部件运动增量的误差敏感度分析方法.以CA摆头五轴数控铣床为研究对象,以"S"试件为加工对象进行试验验证,利用基于机床部件运动增量的误差敏感度分析方法对五轴加工中心进行误差敏感度分析.结果表明:ε_y(x)、q_6~e、ε_x(x)、q_5~e、θ_C^e、ε_(zx)^(45)这6项误差源参数对应的误差敏感度系数之和为0. 95,其他误差源参数的敏感度系数之和仅为0. 05,因此该方法可以有效地识别出对数控机床加工精度影响较大的关键零部件,为提升数控机床的加工精度奠定了理论基础.